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《數(shù)學(xué)期望在生活中地應(yīng)用原文》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實用文檔一、數(shù)學(xué)期望的定義及性質(zhì)(一)數(shù)學(xué)期望分為離散型和連續(xù)型1、離散型離散型隨機(jī)變量的一切可能的取值Xi與對應(yīng)的概率Pi(=Xi)之積的和稱為該離散型隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望(設(shè)級數(shù)絕對收斂),記為E(X)。數(shù)學(xué)期望是最基本的數(shù)學(xué)特征之一。它反映隨機(jī)變量平均取值的大小。又稱期望或均值。如果隨機(jī)變量只取得有限個值,稱之為離散型隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望。它是簡單算術(shù)平均的一種推廣,類似加權(quán)平均。E(X)=X1*P(X1)+X2*P(X2)+……+Xn*P(Xn)。X1,X2,X3,……,Xn為這幾個數(shù)據(jù),P(X1),P(X2),P(X3),……,P(Xn)為這幾個數(shù)據(jù)的概率函數(shù)。在隨機(jī)
2、出現(xiàn)的幾個數(shù)據(jù)中,P(X1),P(X2),P(X3),……,P(Xn)概率函數(shù)就理解為數(shù)據(jù)X1,X2,X3,……,Xn出現(xiàn)的頻率f(Xi),則:E(X)=X1*P(X1)+X2*P(X2)+……+Xn*P(Xn)=X1*f1(X1)+X2*f2(X2)+……+Xn*fn(Xn)。2、連續(xù)型連續(xù)型則是:設(shè)連續(xù)性隨機(jī)變量X的概率密度函數(shù)為f(X),若積分絕對收斂,則稱積分的值為隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望,記為E(X)。若隨機(jī)變量X的分布函數(shù)F(X)可表示成一個非負(fù)可積函數(shù)f(X)的積分,則稱X為連續(xù)隨機(jī)變量,f(X)稱為X的概率密度函數(shù)(分布密度函數(shù))。能按一定次序一一列出,其值域為一
3、個或若干個有限或無限區(qū)間,這樣的隨機(jī)變量稱為連續(xù)型隨機(jī)變量。(二)數(shù)學(xué)期望的常用性質(zhì)1.設(shè)X是隨機(jī)變量,C是常數(shù),則E(CX)=CE(X);2.設(shè)X,Y是任意兩個隨機(jī)變量,則有E(X+Y)=E(X)+E(Y);3.設(shè)X,Y是相互獨立的隨機(jī)變量,則有E(XY)=E(X)E(Y)。對于第一條性質(zhì),假設(shè)E(X)你的考試成績,C為你們?nèi)嗳藬?shù),則你們?nèi)嗫偡值钠谕扔谌嗳藬?shù)乘以個人的期望,這很好理解。對于第二條性質(zhì),E(X)為你的考試成績,E(Y)是小明的考試成績,你和他成績總和的期望當(dāng)然等于你和他的期望值和。對于第三條性質(zhì),我們一再強(qiáng)調(diào)是獨立的,也就是相互沒有關(guān)聯(lián),有關(guān)聯(lián)是肯定
4、是不是不等的。標(biāo)準(zhǔn)文案實用文檔二、數(shù)學(xué)期望在生活中的運用(一)經(jīng)濟(jì)決策問題假設(shè)某一超市出售的某種商品,每周的需求量X在10至30范圍內(nèi)等可能取值,該商品的進(jìn)貨量也在10至30范圍內(nèi)等可能取值(每周只進(jìn)一次貨)超市每銷售一單位商品可獲利500元,若供大于求,則削價處理,每處理一單位商品虧損100元;若供不應(yīng)求,可從其他超市調(diào)撥,此時超市商品可獲利300元。試計算進(jìn)貨量多少時,超市可獲得最佳利潤?并求出最大利潤的期望值。?????分析:由于該商品的需求量(銷售量)X是一個隨機(jī)變量,它在區(qū)間[10,30]上均勻分布,而銷售該商品的利潤值Y也是隨機(jī)變量,它是X的函數(shù),稱為隨機(jī)變量的
5、函數(shù)。題中所涉及的最佳利潤只能是利潤的數(shù)學(xué)期望(即平均利潤的最大值)。因此,本問題的解算過程是先確定Y與X的函數(shù)關(guān)系,再求出Y的期望E(Y),最后利用極值法求出E(Y)的極大值點及最大值。?????先假設(shè)每周的進(jìn)貨量為a,則???????????Y=+3=ìí-
6、是廠家的生產(chǎn)還是商家的銷售,總是追求利潤的最大化,供大于求或供不應(yīng)求都不利于獲得最大利潤。但供應(yīng)量和需求量又不是預(yù)先知道的。理性的廠家或商家往往根據(jù)過去的數(shù)據(jù)(概率),用數(shù)學(xué)期望結(jié)合微積分的有關(guān)知識,制定最佳的生產(chǎn)或銷售策略。(二)投資方案問題 假設(shè)某人用10萬元進(jìn)行為期一年的投資,有兩種投資方案:一是購買股票;二是存入銀行獲取利息。買股票的收益取決于經(jīng)濟(jì)形勢,若經(jīng)濟(jì)形勢好可獲利4萬元,形勢中等可獲利1萬元,形勢不好要損失2萬元。如果存入銀行,假設(shè)利率為8%,可得利息8000元,又設(shè)經(jīng)濟(jì)形勢好、中、差的概率分別為30%、50%、20%。試問應(yīng)選擇哪一種方案可使投資的效益較
7、大? 比較兩種投資方案獲利的期望大小: 購買股票的獲利期望是E(A1)=4×0.3+1×0.5+(-2)×0.2=1.3(萬元),存入銀行的獲利期望是E(A2)=0.8(萬元),由于E(A1)>E(A2),所以購買股票的期望收益比存入銀行的期望收益大,應(yīng)采用購買股票的方案。在這里,投資方案有兩種,但經(jīng)濟(jì)形勢是一個不確定因素,做出選擇的根據(jù)必須是數(shù)學(xué)期望高的方案。(三)體育比賽問題我國的羽毛球在世界上處于領(lǐng)先水平,技術(shù)風(fēng)格是“快速、兇狠、準(zhǔn)確、靈活”;指導(dǎo)思想是“以我為主,以快為主,以攻為主”。現(xiàn)以羽毛球比賽的安